JPH1047036A

JPH1047036A - 微粒子分離装置

Info

Publication number: JPH1047036A
Application number: JP21603396A
Authority: JP
Inventors: Fujio Hama; 藤夫浜; Harunobu Kosaka; 晴信小坂; Hiroo Suzuki; 博生鈴木; Akira Yamaguchi; 顕山口
Original assignee: Teikoku Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Teikoku Piston Ring Co Ltd
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】微粒子分離装置の放電電極の支持部に介装し
た絶縁部材が微粒子によって汚染されるのを防止し、も
って絶縁破壊を阻止することにある。【解決手段】微粒子含有流体の流路に棒状の放電電極
５と、放電電極５の周囲に円筒状の捕集電極８とを設
け、これらの間に高電圧を印加する。放電電極５の支持
部は碍子管１０を嵌めて捕集電極８に対して導電的に構
成されている装置本体で支持する。碍子管１０の周囲に
碍子カバー２４を設け、さらに、碍子管１０の表面に全
周にわたって空気を吹き付けるシールエア噴射手段を設
ける。シールエア噴射手段は、碍子管１０の周囲に環状
に噴射口を有するシールエアノズル１９と、それに連通
する空気室２０と、空気室２０に接続するエアコンプレ
ッサとから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微粒子を含んでい
る流体から微粒子を分離する微粒子分離装置に関し、例
えば内燃機関の排気ガスに含まれる有害な微粒子を分離
するのに利用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関から排出される排気ガスは有害
な微粒子を含んでおり、これらの微粒子を分離する技術
として、微粒子を帯電させて分離する技術が知られてい
る（例えば特開平５−２７７３１３号参照）。これは、
微粒子含有流体の流路に真っ直ぐな棒状の放電電極と、
その周囲に円筒状の捕集電極とを設け、放電電極と捕集
電極との間に高電圧を印加させ静電場を形成することに
より、その静電場を微粒子含有流体が通過する過程で微
粒子含有流体に含まれている微粒子を帯電させ、その微
粒子を電気的に吸着捕集するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記放電電極の端部は
碍子管が嵌められ、捕集電極に対して導電的に構成され
ている装置本体に支持されており、捕集電極側との間で
絶縁が図られている。しかしながら、排気ガス中の有害
微粒子を上記微粒子分離装置で分離すると、碍子管の表
面に有害微粒子が付着し、有害微粒子の主成分が導電性
のある炭素であるため、放電電極と捕集電極側で短時間
のうちにスパークに到り、微粒子の分離が不可能となる
問題があった。

【０００４】本発明は、微粒子分離装置の放電電極の支
持部に介装されている絶縁部材が微粒子によって汚染さ
れるのを防止し、もって絶縁破壊を阻止することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、微粒子含有流
体の流路に放電電極と、放電電極の周囲に捕集電極とが
設けられ、前記放電電極と捕集電極との間に高電圧が印
加されて静電場が形成され、その静電場を微粒子含有流
体が通過する過程で微粒子含有流体に含まれている微粒
子が帯電され、その微粒子が電気的に吸着捕集されるよ
うに構成されており、前記放電電極が、前記捕集電極に
対して導電的に構成されている装置本体に絶縁部材を介
装して支持されている微粒子分離装置において、前記絶
縁部材の周囲を囲むように配置されている汚染防止カバ
ーと、前記絶縁部材の表面に全周にわたって空気を吹き
付けるシールエア噴射手段とを備えていることを特徴と
する。

【０００６】前記シールエア噴射手段は、例えば、シー
ル用圧縮空気源と、シール用圧縮空気源に接続される空
気室と、この空気室と連通し、噴射口が前記絶縁部材の
周囲に環状に配されているシールエアノズルとを有し、
前記空気室とシールエアノズルとが前記絶縁部材が挿通
支持される装置本体部分に形成されているようにすれば
よい。

【０００７】この場合、前記絶縁部材が挿通支持される
装置本体部分は鍔付きの筒体から形成し、前記空気室と
シールエアノズルを筒体内部に形成してシールエアノズ
ルの噴射口を筒体の胴部の端面に環状に開口させ、か
つ、前記空気室に連通してシール用圧縮空気源に接続さ
れる空気孔を鍔部に形成するのがよい。

【０００８】前記シールエアノズルの噴射方向と前記絶
縁部材の表面とのなす角度は０度〜３０度の範囲とする
のが望ましい。

【０００９】前記シールエア噴射手段は、次のように構
成することもできる。すなわち、シール用圧縮空気源
と、シール用圧縮空気源に接続される空気室と、この空
気室と連通し、噴射口が前記絶縁部材の周囲に環状に配
されているシールエアノズルとを有し、前記空気室とシ
ールエアノズルとが前記絶縁部材が挿通支持される装置
本体部分と前記絶縁部材の外周とで形成されていること
を特徴とする。

【００１０】この場合、前記絶縁部材が挿通支持される
装置本体部分は鍔付きの筒体から形成し、前記筒体の内
周は凹所を形成してその凹所と前記絶縁部材の外周とで
前記空気室を形成し、前記凹所に隣接して胴部の端面ま
での部分を前記絶縁部材の外周よりも少し大きい径に形
成してこの部分の筒体内周と前記絶縁部材の外周とで前
記シールエアノズルを形成し、前記空気室に連通してシ
ール用圧縮空気源に接続される空気孔を鍔部に形成する
のがよい。

【００１１】前記鍔付きの筒体は、一つの部材または２
以上の部材から構成することができる。

【００１２】前記汚染防止カバーは絶縁材料から形成す
るのが望ましく、例えばセラミックスを使用することが
できる。前記放電電極の支持部に介装される絶縁部材の
材料は例えばセラミックスを使用することができる。

【００１３】放電電極の支持部に介装されている絶縁部
材の周囲に配置されている汚染防止カバーによって、微
粒子が絶縁部材の表面に付着するのが防止される。さら
に、シールエア噴射手段によって絶縁部材の表面に全周
にわたって空気が吹き付けられるので、微粒子が絶縁部
材の表面に付着するのがより一層防止される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
および図２により説明する。図１は本発明の微粒子分離
装置の正面断面図である。図２は図１の一端部を拡大し
て示し、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は左側面図であ
る。

【００１５】微粒子分離装置７０は細長い真っ直ぐな金
属製の円筒ケース１を有しており、円筒ケース１の両端
部に入口管２が取り付けられており、中央部に出口管３
が取り付けられている。

【００１６】入口管２は流体の取入口を有している真っ
直ぐな円形状の管で、円筒ケース１の入口端部の周部に
接続されている。入口管２の中心軸線と円筒ケース１の
中心軸線はずれた位置にあり、入口管２の中心軸線は円
筒ケース１の外周寄りに位置している。また、入口管２
の内部には円筒ケース１の略接線方向に絞り板４が設け
られており、入口管２の内部は円筒ケース１に向かって
断面積が小さくなるようにされている。したがって、入
口管２に流入した流体は入口管２内で高速になり、さら
に円筒ケース１内に流入して高速旋回流となる。

【００１７】円筒ケース１内には軸心に沿って真っ直ぐ
な棒状の放電電極５が配設されている。放電電極５は真
っ直ぐな軸体６に長手方向に間隔をおいて半径方向に放
射状に突出する針形状の突起７を多数有している。

【００１８】また、円筒ケース１内には、入口管２と出
口管３の間に、円筒形状の捕集電極８が円筒ケース１の
内周と少し間隔をおいて円筒ケース１に同心状に配置さ
れ、両端が円筒ケース１に導電的に固定されている。捕
集電極８は孔が多数形成されているパンチドメタルを円
筒状に形成し、同筒の外周に金網を巻き付けて形成した
ものである。パンチドメタルは例えば５ｍｍφ、ピッチ
８ｍｍの孔を多数有しているものを使用でき、また、金
網は例えば２４メッシュのものを使用することができ
る。

【００１９】したがって、後述するように放電電極５と
捕集電極８との間に高電圧が印加され、放電電極５と捕
集電極８との間に形成される静電場を、有害微粒子を含
んだ排気ガスが旋回しながら進むと、排気ガス中の有害
微粒子は帯電されて捕集電極８に吸着捕集され、微粒子
が除去された排気ガスが出口管３側に流れて行く。ま
た、排気ガスの一部は放電電極５側から捕集電極８を突
き抜けて捕集電極８と円筒ケース１との間の空間部９に
入り、排気ガス中の有害微粒子が円筒ケース１の内面や
捕集電極８の外周に吸着捕集され、微粒子が除去された
排気ガスは、その後、捕集電極８を突き抜けて放電電極
５側に入り、出口管３側に流れて行く。

【００２０】次に、放電電極５の支持部を説明する。放
電電極５の両端部は円筒ケース１の入口管２が配置され
ている入口端部において支持されている。

【００２１】以下、一方の支持部（図面の左側の支持
部）を説明する。放電電極５は円筒ケース１の端部位置
の外周に円形の碍子管１０が嵌められており、円筒ケー
ス１の開口端を突き抜けて外側に突出している。そして
円筒ケース１の開口端には金属製のシールエアガイド部
材１１が設けられている。

【００２２】シールエアガイド部材１１はインナシール
エアガイド１２とアウタシールエアガイド１３とから構
成されている。インナシールエアガイド１２は鍔付きの
円筒体で、胴部の外周に鍔部を有している。アウタシー
ルエアガイド１３も鍔付きの円筒体で、胴部の外周に鍔
部を有している。

【００２３】インナシールエアガイド１２は碍子管１０
の外周に嵌合される内径を有している。アウタシールエ
アガイド１３の内径はインナシールエアガイド１２の胴
部の外径よりも少し大きい径に形成されており、アウタ
シールエアガイド１３がインナシールエアガイド１２の
胴部の外側に同心状に配置されたとき、アウタシールエ
アガイド１３の内周面とインナシールエアガイド１２の
胴部の外周面との間に環状の隙間１８が形成され、シー
ルエアノズル１９を構成するようにされている。

【００２４】また、インナシールエアガイド１２とアウ
タシールエアガイド１３は、同心状に配置され、両鍔部
の外周側の端部が接触して配置された状態で、両鍔部の
対向する端面間に、外部から閉塞され上記隙間１８に連
通する空気室２０が環状に形成されるように構成されて
いる。

【００２５】したがって、インナシールエアガイド１２
とアウタシールエアガイド１３とが同心状に配置され、
両鍔部並びにアウタシールエアガイド１３の鍔部と円筒
ケース１の開口端とが固着されることによって、空気室
２０と、空気室２０と連通し噴射口が碍子管１０の周囲
に環状に形成されているシールエアノズル１９とが構成
される。

【００２６】インナシールエアガイド１２の胴部の外周
面と、アウタシールエアガイド１３の胴部の内周面は、
開口端寄りの所定部分が先端に向かって径が漸次小さく
なるテーパ形状に形成されているため、シールエアノズ
ル１９の噴射方向は碍子管１０の表面（軸線方向）と角
度をなしており、その角度は３０度以下とされる。

【００２７】そしてインナシールエアガイド１２の鍔部
には空気室２０に連通する空気孔２１が円周方向に等間
隔をおいて３個、軸方向に貫通形成されている。

【００２８】インナシールエアガイド１２に挿通支持さ
れた碍子管１０は端部の外周に鍔部１０ａを有してお
り、この鍔部１０ａがインナシールエアガイド１２の鍔
部の外側の端面に形成されている凹所２２に配置され、
碍子管１０の突出端部に固定リング２３が挿入されて固
定リング２３とインナシールエアガイド１２の鍔部とが
固着されることによって、碍子管１０はインナシールエ
アガイド１２に固定されている。

【００２９】したがって、インナシールエアガイド１２
に形成されている空気孔２１からエアコンプレッサ（図
示せず）によって空気を空気室２０に送り込めば、空気
がシールエアノズル１９から碍子管１０の表面に全周に
わたって吹き付けられるので、碍子管１０の表面がシー
ルエアノズル１９から噴射されたシールエアによって微
粒子が付着するのが防止される。

【００３０】円筒ケース１の入口端部内には、さらに、
碍子管１０の周囲を覆うようにして円筒状の碍子カバー
２４が碍子管１０と同心状に配置されている。碍子カバ
ー２４は一端がアウタシールエアガイド１３の鍔部の端
面に固着されており、円筒ケース１の内部に延びて碍子
管１０の露出表面の略全長を覆うようにされている。

【００３１】放電電極５のもう一方の支持部（図面の右
側の支持部）における放電電極５の支持構造は上記と同
じ構造に構成されている。

【００３２】以上のようにして、放電電極５の両端の支
持部は、円筒ケース１とシールエアガイド部材１１とで
構成される装置本体に碍子管１０を介装して絶縁的に支
持されている。

【００３３】直流高圧電源２５が放電電極５と円筒ケー
ス１の入口側端部の外周部との間に接続されて放電電極
５と捕集電極８との間に直流高圧電圧が印加されるよう
になっており、放電電極５と捕集電極８との間で高圧の
静電場が形成されるようにされている。通常、放電電極
５を陰極とし、捕集電極８を陽極とするが、この逆の場
合でもよい。放電電極５が多数の突起７を有し、捕集電
極８を円筒状とする不平等電界とすることにより、比較
的低い電圧でも局部的に高い電圧が生じ、コロナ放電が
起こりやすい。

【００３４】以下、作用を説明する。両方の入口管２か
ら装置内に流入した排気ガスは、入口管２を通る過程で
絞り板４によって増速され、円筒ケース１内に流入して
高速旋回流となる。円筒ケース１内には放電電極５と捕
集電極８との間で高圧の静電場が形成されており、その
静電場を排気ガスが通過する過程で排気ガス中の微粒子
が帯電され、捕集電極８に吸着捕集される。また、排気
ガスの一部は捕集電極８を突き抜けて円筒ケース１と捕
集電極８との間の空間部９に入り、排気ガス中の微粒子
が円筒ケース１の内面や捕集電極８の外面に吸着捕集さ
れ、その後、捕集電極８を突き抜けて放電電極５側に流
入する。

【００３５】以上のようにして微粒子が分離された排気
ガスは、円筒ケース１の中央の出口管３を通じて排出さ
れる。

【００３６】上記のように排気ガスが微粒子分離装置７
０内に流入し、微粒子が分離除去される過程において、
入口管２から円筒ケース１内に流入した排気ガスは碍子
カバー２４によって碍子管１０に接触するのが防止され
るので、排気ガス中の微粒子が碍子管１０の表面に付着
するのが碍子カバー２４によって阻止される。

【００３７】そして排気ガスは碍子カバー２４の外周を
旋回して放電電極５と捕集電極８との間の流路に流入す
るが、その一部が碍子カバー２４と碍子管１０との間の
隙間に進入する。しかしながら、碍子管１０の表面には
全周にわたって、前述したように、空気がシールエアノ
ズル１９から吹き付けられているので、排気ガス中の微
粒子が碍子管１０の表面に付着するのがシールエアによ
って阻止される。

【００３８】以上のようにして、碍子管１０の表面に排
気ガス中の微粒子（炭素が主成分）が付着するのが防止
されるので、放電電極５と捕集電極８側がスパークに到
るのが防止される。

【００３９】図３は本発明の別の実施形態２を示す。本
実施形態２が上記実施形態１と相違している点は、空気
室とシールエアノズルの形成にある。他の構造は上記実
施形態１と同じである。

【００４０】本実施形態２におけるシールエアガイド部
材３１は、一つのシールエアガイドから構成されてい
る。すなわち、本実施形態２では、シールエアガイド部
材３１は鍔付きの円筒体で、胴部３２の外周に鍔部３３
を有している。そして鍔部３３部分の内周が碍子管１０
の外周に嵌合される内径を有しており、胴部３２部分の
内径は碍子管１０の外径よりも少し大きい径に形成され
ており、シールエアガイド部材３１に碍子管１０が挿通
されて同心状に配置されたとき、シールエアガイド部材
３１の胴部３２の内周面と碍子管１０の外周面との間に
環状の隙間３４が形成され、シールエアノズル３５を構
成するようにされている。

【００４１】また、シールエアガイド部材３１の鍔部３
３部分には内周面に開口した凹所３６が形成されてお
り、シールエアガイド部材３１と碍子管１０とが同心状
に配置された状態で、シールエアガイド部材３１と碍子
管１０との間で、外部から閉塞され上記隙間３４に連通
する空気室３７が環状に形成されるように構成されてい
る。

【００４２】したがって、シールエアガイド部材３１に
碍子管１０が挿通されて同心状に配置され、鍔部３３と
円筒ケース１の開口端とが固着されることによって、空
気室３７と、空気室３７と連通し噴射口が碍子管１０の
周囲に環状に形成されているシールエアノズル３５とが
構成される。

【００４３】シールエアガイド部材３１の胴部３２の内
周面と、碍子管１０の外周面は、互いに平行であるた
め、シールエアノズル３５の噴射方向は碍子管１０の表
面（軸線方向）と平行である。

【００４４】そしてシールエアガイド部材３１の鍔部３
３には空気室３７に連通する空気孔３８が円周方向に等
間隔をおいて３個、軸方向に貫通形成されている。

【００４５】シールエアガイド部材３１に挿通支持され
た碍子管１０は端部の外周に鍔部１０ａを有しており、
この鍔部１０ａがシールエアガイド部材３１の鍔部３３
の外側の端面に形成されている凹所３９に配置され、碍
子管１０の突出端部に固定リング４０が挿入されて固定
リング４０とシールエアガイド部材３１の鍔部３３とが
固着されることによって、碍子管１０はシールエアガイ
ド部材３１に固定されている。

【００４６】したがって、シールエアガイド部材３１に
形成されている空気孔３８からエアコンプレッサ（図示
せず）によって空気を空気室３７に送り込めば、空気が
シールエアノズル３５から碍子管１０の表面に全周にわ
たって吹き付けられるので、碍子管１０の表面がシール
エアノズル３５から噴射されたシールエアによって微粒
子が付着するのが防止される。

【００４７】円筒ケース１の入口端部内には、上記実施
形態１と同じように、碍子管１０の周囲を覆うようにし
て円筒状の碍子カバー２４が碍子管１０と同心状に配置
されている。碍子カバー２４は一端がシールエアガイド
部材３１の鍔部３３の端面に固着されており、円筒ケー
ス１の内部に延びて碍子管１０の露出表面の略全長を覆
うようにされている。

【００４８】図４は碍子管の支持構造の別の例を示して
いる。鍔付きの円筒体であるインナシールエアガイド５
１の内周面は小径部と大径部とから構成されており、イ
ンナシールエアガイド５１が碍子管１０に挿入されてい
る。インナシールエアガイド５１の外側には鍔付きの円
筒体であるアウタシールエアガイド５２が同心状に配置
されて、両者によって環状の空気室５３と空気室５３に
接続するシールエアノズル５４とが構成されており、シ
ールエアノズル５４の噴射口が碍子管１０の周囲に環状
に形成されている。

【００４９】そしてインナシールエアガイド５１の内周
面の大径部と碍子管１０の外周面との間の隙間に、支持
リング５５が碍子管１０に挿入されてインナシールエア
ガイド５１の段部に当接配置し、さらに、支持リング５
５に隣接して環状の断熱パッキン材５７が碍子管１０に
挿入されて配置されている。支持リング５５は断面が直
角三角形であり、その斜面に断熱パッキン材５７の傾斜
端面が当接されている。

【００５０】押圧ガイド部材５８は大径部と小径部とか
らなるリング状の部材で、碍子管１０に嵌合される内径
を有している。押圧ガイド部材５８の大径部はインナシ
ールエアガイド５１の内周面よりも大きい外径を有して
おり、小径部はインナシールエアガイド５１の内周面の
大径部の内径よりも小さい外径を有している。

【００５１】押圧ガイド部材５８は碍子管１０に挿入さ
れ、押圧ガイド部材５８の小径部がインナシールエアガ
イド５１と碍子管１０との間の隙間に挿入され、断熱パ
ッキング材５７を軸方向に押圧した状態で固定される。
断熱パッキング材５７は押圧ガイド部材５８によって軸
方向に押圧されると、断熱パッキング材５７が半径方向
に脹らみ、碍子管１０がインナシールエアガイド５１に
弾性支持される。

【００５２】押圧ガイド部材５８の固定は次のようにし
て行われる。押圧ガイド部材５８は内周面に環状の凹所
５９を有しており、さらに円周方向に間隔をおいて数箇
所に前記凹所５９に連通するねじ孔６０を半径方向に有
している。押圧ガイド部材５８の環状凹所５９には、断
熱パッキン材６１と支持リング６２とが挿入配置されて
おり、これらをねじ孔６０に螺着されたボルト６３が押
圧することによって、押圧ガイド部材５８が碍子管１０
に固定される。

【００５３】以下、微粒子分離装置の耐久試験について
説明する。（１）試験装置の構成試験装置の構成を図５により説明する。ディーゼルエン
ジン７１の排気口が配管７２によって微粒子分離装置７
０の２つの入口管に接続されている。配管７２には流量
計７３とスモーク濃度検出器７４とが接続されている。
また、ディーゼルエンジン７１と流量計７３との間の配
管７２には弁７５が設けられており、さらに、配管７２
には弁７５の上流側で排出用の配管７６が接続されてお
り、その配管７６に弁７７が設けられている。微粒子分
離装置７０の出口管には配管７８が接続されており、そ
の配管７８にスモーク濃度検出器７９と、その後にセラ
ミックフィルタ８０とスモーク濃度検出器８１とが接続
されている。微粒子分離装置７０の両入口側にある空気
孔にはそれぞれエアコンプレッサ８２の吐出口が配管８
３によって接続されている。また、微粒子分離装置７０
の放電電極の一方の端部と円筒ケースの外周部との間に
は直流高圧電源２５が接続されている。

【００５４】（２）供試微粒子分離装置実施例１実施形態１で説明した微粒子分離装置において、シール
エアノズル１９の噴射方向と碍子管１０の表面（軸線方
向）とのなす角度が５度である。実施例２実施形態１で説明した微粒子分離装置において、シール
エアノズル１９の噴射方向と碍子管１０の表面（軸線方
向）とのなす角度が３０度である。実施例３実施形態２で説明した微粒子分離装置である。実施例４実施形態１で説明した微粒子分離装置において、シール
エアノズル１９の噴射方向と碍子管１０の表面（軸線方
向）とのなす角度が４０度である。比較例図６に示す微粒子分離装置である。この装置は碍子カバ
ーが設けられていない。また、シールエアノズル９０は
碍子管１０の半径方向に形成されており、円周方向に等
間隔をおいて３個、設けられている。したがって、碍子
管１０の表面には３個のシールエアノズル９０からシー
ルエアが半径方向に吹き付けられる。

【００５５】（３）試験条件エンジン：直列６気筒直噴ディーゼルエンジンエンジン回転数：１６００ｒｐｍ排気ガス流量：８ｍ³／ｍｉｎ排気ガス入口管部温度：４００℃ 印加電圧：２５ｋＶスモーク濃度：Ｂｏｓｃｈ２負荷：全負荷の９０％試験時間：５００時間シールエア流量：各例とも同じ。

【００５６】（４）試験方法エンジン回転数が１６００ｒｐｍ、負荷を９０％負荷に
設定後、微粒子分離装置７０に排気ガスを通す。このと
き、微粒子分離装置７０に流入する排気ガスのスモーク
濃度はスモーク濃度検出器７４で測定され、Ｂｏｓｃｈ
２である。直後に、微粒子分離装置７０に２５ｋＶを印
加し、耐久試験を行う。試験中は、放電電流を計測し、
さらに３０分毎に印加電圧、スモーク濃度、入口管温度
の測定を行う。

【００５７】（５）試験結果図７に示されているように、実施例１，２，３はコロナ
放電が安定しており、スパークは発生しなかったが、実
施例４は略１００時間で、比較例は略１時間でスパーク
が発生し、以後、捕集不可能となった。

【００５８】本実施例にあっても、シールエアノズルの
噴射方向と碍子管の表面（軸線方向）とのなす角度が大
きいと、性能が低下することがわかる。また、比較例の
コロナ放電が安定しないのは、碍子管の表面において全
周にわたってシールエアが吹き付けられないためである
と考えられる。

【００５９】捕集率はどの場合も、スパークするまでは
目標値７０％以上を達成することができた。

【００６０】試験終了１時間後に微粒子分離装置７０の
重量変化を測定し、微粒子の実際の捕集量を測定し、ま
た、微粒子分離装置７０の前後のスモーク濃度検出器７
４，７９で検出した濃度から、ＳＡＥＮｏ．８４０４１
２を参照し、微粒子の捕集量を算出したところ、微粒子
の捕集量（計算値）と微粒子分離装置の実際の重量変化
には、差があり、実際の重量変化量が計算値に比べて、
少なく計量された。これは、微粒子の一部が燃焼してい
るためと考えられる。なお、セラミックフィルタ８０
は、スモーク濃度検出器７４，７９で検出した濃度から
計算によって算出した微粒子の捕集量が実際の捕集量と
大略一致していることを実証するために設けられてお
り、セラミックフィルタ８０の前後のスモーク濃度検出
器７９，８１で検出した濃度から計算によって算出した
微粒子の捕集量と、セラミックフィルタ８０で実際に捕
集された微粒子の捕集量とが略一致していることが確認
された。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、微
粒子分離装置の放電電極の支持部に介装されている絶縁
部材が微粒子によって汚染されるのが防止でき、絶縁破
壊を阻止できるので、耐久性に優れた微粒子分離装置を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示し、微粒子分離装置の
正面断面図である。

【図２】図１の一端部を拡大して示し、（ａ）は正面断
面図、（ｂ）は左側面図である。

【図３】本発明の別の実施形態を示し、（ａ）は微粒子
分離装置の一端部を拡大して示す正面断面図、（ｂ）は
その左側面図である。

【図４】碍子管の支持構造の別の例を示す断面図であ
る。

【図５】耐久試験の試験装置を示す構成図である。

【図６】比較例の微粒子分離装置を示し、（ａ）は一端
部を拡大して示す正面断面図、（ｂ）はその左側面図で
ある。

【図７】試験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１…円筒ケース、２…入口管、３…出口管、４…絞り
板、５…放電電極、６…軸体、７…突起、８…捕集電
極、９…空間部、１０…碍子管、１０ａ…鍔部、１１…
シールエアガイド部材、１２…インナシールエアガイ
ド、１３…アウタシールエアガイド、１８…隙間、１９
…シールエアノズル、２０…空気室、２１…空気孔、２
２…凹所、２３…固定リング、２４…碍子カバー、２５
…直流高圧電源、３１…シールエアガイド部材、３２…
胴部、３３…鍔部、３４…隙間、３５…シールエアノズ
ル、３６…凹所、３７…空気室、３８…空気孔、３９…
凹所、４０…固定リング、５１…インナシールエアガイ
ド、５２…アウタシールエアガイド、５３…空気室、５
４…シールエアノズル、５５…支持リング、５７…断熱
パッキン材、５８…押圧ガイド部材、５９…凹所、６０
…ねじ孔、６１…断熱パッキング材、６２…支持リン
グ、６３…ボルト、７０…微粒子分離装置、７１…ディ
ーゼルエンジン、７２…配管、７３…流量計、７４…ス
モーク濃度検出器、７５…弁、７６…配管、７７…弁、
７８…配管、７９…スモーク濃度検出器、８０…セラミ
ックフィルタ、８１…スモーク濃度検出器、８２…エア
コンプレッサ、８３…配管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口顕東京都中央区八重洲一丁目９番９号帝国ピストンリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粒子含有流体の流路に放電電極と、放
電電極の周囲に捕集電極とが設けられ、前記放電電極と
捕集電極との間に高電圧が印加されて静電場が形成さ
れ、その静電場を微粒子含有流体が通過する過程で微粒
子含有流体に含まれている微粒子が帯電され、その微粒
子が電気的に吸着捕集されるように構成されており、前
記放電電極が、前記捕集電極に対して導電的に構成され
ている装置本体に絶縁部材を介装して支持されている微
粒子分離装置において、前記絶縁部材の周囲を囲むように配置されている汚染防
止カバーと、前記絶縁部材の表面に全周にわたって空気
を吹き付けるシールエア噴射手段とを備えていることを
特徴とする微粒子分離装置。
【請求項２】前記シールエア噴射手段が、シール用圧
縮空気源と、シール用圧縮空気源に接続される空気室
と、この空気室と連通し、噴射口が前記絶縁部材の周囲
に環状に配されているシールエアノズルとを有してお
り、前記空気室とシールエアノズルとが前記絶縁部材が
挿通支持される装置本体部分に形成されていることを特
徴とする請求項１記載の微粒子分離装置。
【請求項３】前記絶縁部材が挿通支持される装置本体
部分が鍔付きの筒体からなり、前記空気室とシールエア
ノズルが筒体内部に形成されてシールエアノズルの噴射
口が筒体の胴部の端面に環状に開口されており、かつ、
前記空気室に連通してシール用圧縮空気源に接続される
空気孔が鍔部に形成されていることを特徴とする請求項
２記載の微粒子分離装置。
【請求項４】前記シールエアノズルの噴射方向と前記
絶縁部材の表面とのなす角度が０度〜３０度の範囲にあ
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の微
粒子分離装置。
【請求項５】前記シールエア噴射手段が、シール用圧
縮空気源と、シール用圧縮空気源に接続される空気室
と、この空気室と連通し、噴射口が前記絶縁部材の周囲
に環状に配されているシールエアノズルとを有してお
り、前記空気室とシールエアノズルとが前記絶縁部材が
挿通支持される装置本体部分と前記絶縁部材の外周とで
形成されていることを特徴とする請求項１記載の微粒子
分離装置。
【請求項６】前記絶縁部材が挿通支持される装置本体
部分が鍔付きの筒体からなり、前記筒体の内周は凹所が
形成されてその凹所と前記絶縁部材の外周とで前記空気
室が形成され、前記凹所に隣接して胴部の端面までの部
分が前記絶縁部材の外周よりも少し大きい径に形成され
てこの部分の筒体内周と前記絶縁部材の外周とで前記シ
ールエアノズルが形成され、前記空気室に連通してシー
ル用圧縮空気源に接続される空気孔が鍔部に形成されて
いることを特徴とする請求項５記載の微粒子分離装置。
【請求項７】前記鍔付きの筒体が、一つの部材または
２以上の部材から構成されていることを特徴とする請求
項３または６記載の微粒子分離装置。
【請求項８】前記汚染防止カバーが絶縁材料から形成
されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに
記載の微粒子分離装置。
【請求項９】前記汚染防止カバーの材料がセラミック
スであることを特徴とする請求項８記載の微粒子分離装
置。
【請求項１０】前記放電電極の支持部に介装される絶
縁部材がセラミックスから形成されていることを特徴と
する請求項１〜９のいずれかに記載の微粒子分離装置。